RU2110163C1

RU2110163C1 - Acoustic transducer

Info

Publication number: RU2110163C1
Application number: RU94035339A
Authority: RU
Inventors: В.И. Давыдов; М.И. Шиндяпин
Original assignee: Давыдов Владимир Иванович
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1998-04-27
Also published as: RU94035339A

Abstract

FIELD: loud speakers for playing voice, music and other sounds. SUBSTANCE: device has magnetic circuit which is designed as two steel plates which are covered with rows of flat identical permanent magnets with mirrored orientation. Flat dielectric diaphragm is located between magnets on support which is designed as two plates with central holes. Both sides of diaphragm are covered with flat sound coils. Fill factor of magnetic system and size of magnets conform to condition

, where W_g is distance between rows of magnets on plate, W_m is width of magnet. Shape and size of central holes of plates of support correspond to shape and size of working surface of diaphragm and size of field covered by magnet on surface of each plate of magnetic system. EFFECT: increased functional capabilities in wide frequency range. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроакустике и может быть использовано для воспроизведения речи, музыки и других звуков. The invention relates to electroacoustics and can be used to play speech, music and other sounds.

Известен электроакустический преобразователь, содержащий два ряда зеркально расположенных магнитов с чередующейся вдоль рядов полярностью и размещенную между рядами мембрану с плоскими звуковыми катушками, нанесенными с обеих сторон мембраны (а. с. N 1051739, кл. H 04 R 13/00, 1983). Known electro-acoustic transducer containing two rows of mirror-mounted magnets with alternating polarity along the rows and located between the rows of the membrane with flat voice coils deposited on both sides of the membrane (A. S. N 1051739, class. H 04 R 13/00, 1983).

Известен электроакустический преобразователь по заявке Японии 56-19800, кл. H 04 R 9/02, 1981, содержащий ряды магнитов и мембрану с плоской звуковой катушкой, в котором имеет место равномерность силовых линий магнитного поля за счет выполнения соотношения: W_g/W_m = 0,85,
где
W_g - расстояние между рядами магнитов;
W_m - ширина магнита.Known electro-acoustic transducer according to the application of Japan 56-19800, class. H 04 R 9/02, 1981, containing rows of magnets and a membrane with a flat voice coil, in which there is uniformity of the lines of force of the magnetic field due to the relation: W _g / W _m = 0.85,
Where
W _g is the distance between the rows of magnets;
W _m is the width of the magnet.

Прототипом изобретения является электроакустический преобразователь по кн. В. И. Давыдов. Магнепланарный громкоговоритель с плоской диафрагмой для средних и высших частот. Изделия электронной техники и их применение, 1985, N 15, с. 59, содержащий магнитопровод в виде двух стальных пластин с помещенными на них рядами плоских постоянных идентичных зеркально направленных магнитов, между которыми на крепящей основе в виде двух пластин с центральными отверстиями установлена плоская диэлектрическая мембрана, с обеих сторон которой нанесены плоские звуковые катушки. The prototype of the invention is an electro-acoustic transducer according to the book. V. I. Davydov. Magnetic planar loudspeaker with a flat diaphragm for mid and high frequencies. Electronic products and their use, 1985, N 15, p. 59, comprising a magnetic circuit in the form of two steel plates with rows of flat, constant, mirror-mounted magnets placed on them, between which on a fastening base in the form of two plates with central holes, a flat dielectric membrane is installed, on both sides of which are flat voice coils.

Данный преобразователь не позволяет эффективно воспроизводить звуковые колебания ниже 500 Гц. Несмотря на высокую чувствительность и мощность, которая достигается благодаря применению энергоемких магнитов, данный преобразователь имеет вес 0,800 кг и габаритные размеры 200х120х13 мм, что нельзя считать полностью совершенными в плане миниатюризации. This converter does not allow you to effectively reproduce sound vibrations below 500 Hz. Despite the high sensitivity and power that is achieved through the use of energy-intensive magnets, this converter has a weight of 0.800 kg and overall dimensions of 200x120x13 mm, which cannot be considered completely perfect in terms of miniaturization.

Техническим результатом использования изобретения является устранение этих недостатков. The technical result of using the invention is the elimination of these disadvantages.

Указанный результат достигается за счет того, что в электроакустическом преобразователе наполняемость магнитной системы и размеры магнитов удовлетворяют соотношению:
0,5 ≤ W_g/W_m ≤ 0,75,
где
W_g - расстояние между рядами магнитов на пластине; W_m - ширина магнита,
а форма и размеры центральных отверстий пластины крепящей основы соответствуют форме и размерам рабочей поверхности мембраны и размеру поля, занимаемого магнитами на поверхности каждой из пластин магнитной системы.The specified result is achieved due to the fact that in the electro-acoustic transducer the occupancy of the magnetic system and the size of the magnets satisfy the ratio:
0.5 ≤ W _g / W _m ≤ 0.75,
Where
W _g is the distance between the rows of magnets on the plate; W _m is the width of the magnet,
and the shape and dimensions of the Central holes of the plate of the mounting base correspond to the shape and size of the working surface of the membrane and the size of the field occupied by the magnets on the surface of each of the plates of the magnetic system.

При этом на обращенных друг к другу поверхностях пластин крепящей основы могут быть выполнены параллельные ряды углублений и выступов, расположенные по периметру центрального отверстия, а внутренние края этих пластин могут быть выполнены закругленными. Кроме того, пластины крепящей основы и пластины магнитной системы могут быть установлены без зазора. At the same time, parallel rows of recesses and protrusions located along the perimeter of the central hole can be made on the surfaces of the plates of the fixing base facing each other, and the inner edges of these plates can be rounded. In addition, the plates of the mounting base and the plate of the magnetic system can be installed without a gap.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2. The invention is illustrated in FIG. 1 and 2.

Преобразователь содержит две идентичные группы магнитов 1, каждая из которых размещена на своей пластине - магнитопроводе 2. Группы магнитов и соответствующие им пластины установлены друг против друга с зазором между ними, который заполнен звукоизлучающей колебательной системой - мембраной 3 на крепящей основе 4 в виде двух пластин. Звукоизлучающая мембрана представляет собой однородную массу, неформованную, негофрированную, эластичную пластину, выполненную, например, из кэптона (полиэтилентерефталата), с обеих сторон которой нанесены плоские звуковые катушки 5. Намагниченность магнитных рядов на каждой из пластин такова, что два соседних ряда всегда имеют разную полярность. Наполняемость магнитной системы магнитными элементами выполнена с соблюдением следующего соотношения:
0,5 ≤ W_g/W_m ≤ 0,75
где W_g - расстояние между рядами магнитов на пластине; W_m - ширина магнита.The transducer contains two identical groups of magnets 1, each of which is placed on its own plate — the magnetic core 2. The groups of magnets and their corresponding plates are mounted against each other with a gap between them, which is filled with a sound-emitting vibrational system — a membrane 3 on a mounting base 4 in the form of two plates . A sound-emitting membrane is a homogeneous mass, unshaped, non-corrugated, elastic plate made, for example, of a kapton (polyethylene terephthalate), flat voice coils are applied on both sides of the coil 5. The magnetization of the magnetic rows on each of the plates is such that two adjacent rows always have different polarity. The magnetic system is filled with magnetic elements in compliance with the following ratio:
0.5 ≤ W _g / W _m ≤ 0.75
where W _g is the distance between the rows of magnets on the plate; W _m is the width of the magnet.

Крепящая основа 4 выполнена в виде пластин 6 с отверстиями 7, которые занимают почти всю ее поверхность, за исключением ребер для крепления по периферии, придавая пластине форму рамки, внутренний размер которой соответствует поперечному размеру рабочей поверхности мембраны и поперечному размеру поля, занимаемого магнитами на пластине. Конфигурация отверстия крепящей основы - в виде прямоугольника с плавными закруглениями 8 в углах, причем данные закругления выполнены во избежание неравномерного натяжения (складок) в углах рабочей поверхности мембраны, придавая тем самым крепящей основе повышающие звуковоспроизведение качества. Механизм, обеспечивающий достаточно сильное натяжение без разрыва мембраны с сохранением ее высокой колебательной способности, выполнен за счет нанесения по всему контуру отверстия на крепящей основе параллельных непрерывных рядов выступов 9 и углублений 10, на которые ложатся края мембраны. Элементы преобразователя: пластины с магнитами и крепящая основа с мембраной внутри преобразователя установлены без зазора, обеспечивая минимальный, но достаточный для колебательной системы зазор между мембраной и магнитами за счет поперечного размера крепящей основы. Толщина крепящей основы мембраны подчинена соотношению:
Y_к.о. ≈ Y_m+Y₃,
где Y_к.о. - толщина крепящей основы;
Y_м - толщина магнита;
Y_з - толщина зазора между магнитом и мембраной.The fixing base 4 is made in the form of plates 6 with holes 7 that occupy almost its entire surface, with the exception of ribs for peripheral mounting, giving the plate the shape of a frame whose internal size corresponds to the transverse size of the membrane’s working surface and the transverse size of the field occupied by the magnets on the plate . The hole configuration of the fixing base is in the form of a rectangle with smooth curves 8 in the corners, and these curves are made to avoid uneven tension (folds) in the corners of the working surface of the membrane, thereby giving the fixing base increasing sound reproduction quality. The mechanism providing a sufficiently strong tension without rupture of the membrane while maintaining its high oscillatory ability is made by applying parallel continuous rows of protrusions 9 and recesses 10 on which the edges of the membrane lie over the entire hole contour. Transducer elements: plates with magnets and a mounting base with a membrane inside the transducer are installed without a gap, providing a minimum, but sufficient for the oscillatory system, gap between the membrane and magnets due to the transverse size of the mounting base. The thickness of the fastening base of the membrane is subject to the ratio:
Y _k.o. ≈ Y _m + Y ₃ ,
where Y _k.o. - thickness of the fixing base;
Y _m is the thickness of the magnet;
Y _s - the thickness of the gap between the magnet and the membrane.

Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал через контакты подается на плоские катушки, при этом электрический ток катушек взаимодействует с магнитным полем, создаваемым рядами постоянных магнитов, в результате возникает сила, перемещающая мембрану перпендикулярно плоскости мембраны. The device operates as follows. The electrical signal through the contacts is fed to the flat coils, while the electric current of the coils interacts with the magnetic field created by the rows of permanent magnets, as a result, a force arises that moves the membrane perpendicular to the plane of the membrane.

Claims

1. An electro-acoustic transducer containing a magnetic circuit in the form of two steel plates with rows of flat, constant, identical, magnetically directed magnets placed on them, between which a flat dielectric membrane is installed on a fastening base in the form of two plates with central holes, on both sides of which are flat voice coils, characterized in that the filling of the magnetic system and the size of the magnets satisfy the ratio
0.5 ≤ W _g / W _m ≤ 0.75,
where W _g is the distance between the rows of magnets on the plate;
W _m is the width of the magnet,
and the shape and dimensions of the Central holes of the plates of the mounting base correspond to the shape and size of the working surface of the membrane and the size of the field occupied by the magnets on the surface of each of the plates of the magnetic system.

2. The Converter according to claim 1, characterized in that on the facing surfaces of the plates of the mounting base there are parallel rows of recesses and protrusions located along the perimeter of the central hole, and the inner edges of these plates are rounded.

3. The Converter according to claim 1, characterized in that the plate of the mounting base and the plate of the magnetic system are installed without a gap.